KST1002換擋撥叉的加工工藝及銑19上端面夾具設(shè)計(jì)含4張CAD圖.zip,KST1002,換擋,加工,工藝,19,端面,夾具,設(shè)計(jì),CAD KST1002換擋撥叉的加工工藝及銑19上端面夾具設(shè)計(jì) 摘要 伴隨制造業(yè)的飛速發(fā)展，夾具的設(shè)計(jì)及制作也迎來了其發(fā)展的春天。夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。夾具利用率高，經(jīng)濟(jì)性好，對(duì)功能組件的使用和數(shù)量少。在設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，夾具的其他組成部分，夾具的結(jié)構(gòu)形式等。 本次設(shè)計(jì)的題目是KST1002換擋撥叉的加工工藝及銑19上端面夾具設(shè)計(jì)。由于該零件需要大批量生產(chǎn)，所以設(shè)計(jì)一個(gè)銑床專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。專用夾具的利用率高，經(jīng)濟(jì)性好，使用元件的功能強(qiáng)并且數(shù)量少，配套費(fèi)用低，降低了生產(chǎn)成本；采用夾緊裝置，縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 完成夾具的所有設(shè)計(jì)后，用AutoCAD進(jìn)行二維圖的繪制，首先畫零件圖、毛坯圖，然后繪制裝配圖及夾具體零件圖等。標(biāo)注相關(guān)尺寸及技術(shù)要求，最后進(jìn)行說明書的撰寫、整理、修改完成該課程設(shè)計(jì)，達(dá)到了教學(xué)要求。為以后的學(xué)習(xí)和工作夯實(shí)了基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：KST1002、換擋撥叉、工藝、19上端面、夾具 Abstract With the rapid development of manufacturing industry, the design and manufacture of jig also greeted its development in spring. Jig is the clamping device for parts processing, which is an essential device for processing parts. The fixture has the advantages of high utilization rate, good economy, and less use and quantity of functional components. When designing the special fixture, we should consider the positioning scheme of the workpiece, the clamping scheme of the workpiece and the design of the clamping mechanism, other parts of the fixture, the structure of the fixture and so on. The theme of this design is KST1002 shifting fork processing technology and milling 19 upper end fixture design. Because the part needs mass production, a special fixture for milling machine is designed to ensure the processing quality of the part. The special fixture has the advantages of high utilization rate, good economy, strong function and small quantity of components, low matching cost, and low production cost. The clamping device can shorten the downtime and improve production efficiency. After all the fixture designs are completed, the two-dimensional drawings are drawn by AutoCAD. Firstly, the part drawings and the blank drawings are drawn, then the assembly drawings and the fixture parts drawings are drawn. Label the relevant size and technical requirements, and finally write, collate, modify the instructions to complete the course design, to meet the teaching requirements. It lays a solid foundation for future study and work. Key words: KST1002, shift fork, process, 19 upper end face, jig I 目 錄 摘要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1 機(jī)床夾具的發(fā)展 1 1.2 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求 1 2 零件分析及毛坯的選擇 2 2.1 零件的作用 2 2.2 零件分析 3 2.2.1組成表面 3 2.2.2技術(shù)要求 3 2.2.3形位公差 3 2.3 毛坯的選擇 4 2.3.1選擇毛坯的原則 4 2.3.2零件毛坯的選擇及制造方法 4 3 擬定工藝路線 6 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 6 3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 6 3.1.2精基準(zhǔn)的選擇 6 3.2 加工工藝路線選擇、比較與確定 7 3.3 加工設(shè)備、夾具、刀具及量具的選擇 8 4 加工余量、切削用量及切削時(shí)間的確定 11 4.1 加工余量的確定 11 4.2 切削用量及切削時(shí)間的確定 13 5 銑削19上端面夾具設(shè)計(jì) 30 5.1 定位方案的確定 30 5.2 定位元件的確定 30 5.3 夾緊方案的確定 31 5.4 夾緊元件的確定 32 5.5 夾具體的確定 32 5.6 導(dǎo)向裝置的確定 33 5.7 銑削力的計(jì)算 33 5.8 夾緊力的計(jì)算 34 5.9 定位誤差分析 34 結(jié)論 35 致謝 36 參考文獻(xiàn) 37 II 1 緒論 1.1 機(jī)床夾具的發(fā)展 機(jī)床夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。機(jī)床夾具可以分為多種類型，其中最有代表性的就是專用夾具、組合夾具。專用夾具為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具。組合夾具采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元、部件，組裝而成的夾具。論實(shí)用性，組合夾具要遠(yuǎn)大于專用夾具。組合夾具大部分的部件都是采用標(biāo)準(zhǔn)件，跟換容易，成本低效益高。 近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)床夾具提出了如下新的更高的要求： 1、可快速，方便地裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期； 2、可夾持一組具有相似特征的零件； 3、可用于高精密加工精密夾具及固定裝置； 4、可用于各種現(xiàn)代制造夾具和新技術(shù)的裝置； 5、提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.2 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求 夾具設(shè)計(jì)的原則是經(jīng)濟(jì)和使用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個(gè)字，其中好用主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際制造和維修水平為前提。具體要求為： 1、夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟(jì)性四者的關(guān)系。 2、保證工件精度。 3、保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運(yùn)輸，保證安全第一。 4、注意結(jié)構(gòu)工藝性，對(duì)加工、裝配、檢驗(yàn)和維修等問題應(yīng)通盤考慮，以降低制造成本。 37 2 零件分析及毛坯的選擇 2.1 零件的作用 換擋撥叉腳卡在雙聯(lián)齒輪中的軸中，變速操作機(jī)構(gòu)通過換擋撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)換擋撥叉與軸一起在變速箱中滑動(dòng)，換擋撥叉腳撥動(dòng)雙聯(lián)齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)變速功能，從而實(shí)現(xiàn)變速器變速。該零件屬于特殊形狀零件，但復(fù)雜程度一般。由于換擋撥叉在工作時(shí)表面承受一定的壓力，因此，要求有一定的強(qiáng)度和韌度。具體結(jié)構(gòu)詳見下圖2-1所示： 圖2-1 換擋撥叉零件圖 2.2 零件分析 2.2.1組成表面 1、Ф30、R11、R35組成的圓弧表面及兩端面； 2、Ф19H8，Ф12H8，Ф5H12圓柱孔所在表面及端面； 3、R40、R60、R10、R55、R49組成的圓弧表面及兩端面； 4、尺寸90、10C11組成的前后左右四端面； 5、尺寸19、12、30°±15′、15.7組成的表面及端面。 2.2.2技術(shù)要求 1、尺寸19所在上端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 2、尺寸15.7所在上端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 3、30°±15′所在斜面，其表面粗糙度公差為6.3um； 4、尺寸36所在左右兩端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 5、尺寸10C11所在左右兩端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 6、Ф19H8圓柱孔，其表面粗糙度公差為1.6um； 7、Ф10上端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 8、Ф12H8圓柱孔，其表面粗糙度公差為3.2um； 9、尺寸90所在左右兩端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 10、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 11、去尖角毛刺； 12、鑄造抽模角不大于2°； 13、未注明的鑄造圓角R（1-3）mm； 14、高頻淬火硬度HR（50-55）； 15、零件的材料為45鋼； 16、尺寸10C11所在左右兩端面，尺寸90所在左端面。均需進(jìn)行高頻淬火。 2.2.3形位公差 1、Ф5H12圓柱孔所在軸線相對(duì)于Ф19H8圓柱孔所在軸線的位置度公差為0.05； 2、尺寸10C11所在左端面相對(duì)于Ф19H8圓柱孔所在軸線的垂直度公差為0.10； 2.3 毛坯的選擇 2.3.1選擇毛坯的原則 1、零件的材料和其力學(xué)性能 當(dāng)零件材料為鑄鐵和青銅時(shí)采用鑄件；零件材料為鋼材時(shí)、形狀不復(fù)雜而力學(xué)性能要求較高時(shí)采用鍛件；力學(xué)性能要求不高時(shí)采用幫料。 2、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 大型零件一般用自由鍛或砂型鑄造件，中型零件可用模鍛件或特種鑄件；階梯軸零件各個(gè)臺(tái)階直徑相差不大時(shí)用幫料，相差較大時(shí)用鍛件。 3、生產(chǎn)類型 在大批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采用較多專用的設(shè)備和工具制造毛坯，如金屬模機(jī)器造型的鑄件、模鍛或精密鍛造的毛坯；在單件小批生產(chǎn)中一般采用通用設(shè)備和工具制造毛坯，如自由鍛件、木模砂型鑄件，也可以使用焊接的方法制作大件毛坯。 4、車間的生產(chǎn)能力 應(yīng)結(jié)合車間的生產(chǎn)能力合理的選擇毛坯。 5、充分注意應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料 由該零件的工作環(huán)境，生產(chǎn)批量及材料等各個(gè)方面考慮，選擇砂型鑄造的方法獲得。 2.3.2零件毛坯的選擇及制造方法 通過資料顯示能夠發(fā)現(xiàn)，該45鋼材料的鑄造性能比較的好，流動(dòng)性比較的大，同時(shí)還擁有良好的加工性能和焊接性能。本次設(shè)計(jì)的換擋撥叉其材料選擇45，具體結(jié)構(gòu)見圖2-2毛坯圖。 圖2-2 換擋撥叉毛坯圖 3 擬定工藝路線 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)分粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種： 3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證加工表面有足夠的加工余量，以及保證不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合零件圖樣的設(shè)計(jì)要求，其選擇原則有： 1、重要表面余量均勻原則 必須首先保證工件重要表面具有較小而均勻的加工余量，應(yīng)該選擇該表面作為粗基準(zhǔn)。 2、工件表面間相互位置要求原則 必須保證工件上不加工表面與加工表面的相互位置要求，應(yīng)該以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。 3、余量足夠原則 如果零件上各個(gè)表面均需加工，則以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。 4、定位可靠原則 作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)該選用比較可靠、平整光潔的表面，以確保定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 5、不重復(fù)使用原則 粗基準(zhǔn)的定位精度低，在同一尺寸方向上只允許使用一次，不能重復(fù)使用，否則定位誤差太大。 本零件選尺寸36所在的右端面為粗基準(zhǔn)。 3.1.2精基準(zhǔn)的選擇 在選擇精基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何減少誤差，保證加工精度和安裝方便。精基準(zhǔn)的選擇原則有： 1、基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)該盡可能選用零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。 2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)該盡可能選用統(tǒng)一的精基準(zhǔn)定位加工各個(gè)表面，以保證各個(gè)表面之間的相互位置精度。 3、自為基準(zhǔn)原則 有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而且均勻，應(yīng)該選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。 4、互為基準(zhǔn)原則 有些相互位置精度要求較高的表面，可采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法保證。 本零件選Ф19H8內(nèi)孔為粗基準(zhǔn)。 3.2 加工工藝路線選擇、比較與確定 機(jī)械零件一般都是由一些簡單的幾何表面組合而成的，而每一個(gè)表面達(dá)到同樣質(zhì)量要求的加工方法可以由很多種，因此，在選擇各個(gè)表面的加工方法時(shí)，要綜合考慮各方面工藝因素的影響。2套具體加工工藝路線如下： 加工工藝路線方案1： 工序1：銑削尺寸33左端面； 工序2：銑削尺寸36右端面； 工序3：銑削尺寸90左右端面； 工序4：銑削尺寸10C11左端面； 工序5：銑削尺寸10C11右端面； 工序6：銑削尺寸19上端面； 工序7：銑削尺寸15.7上端面； 工序8：銑削30°±15′斜面； 工序9：銑削Φ10上端面； 工序10：鉆削Φ19H8圓柱孔； 工序11：鉆削Φ12H8圓柱孔； 工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔； 工序13：倒角。 加工工藝路線方案2： 工序1：銑削尺寸33左端面； 工序2：銑削尺寸36右端面； 工序3：銑削尺寸90左右端面； 工序4：鉆削Φ19H8圓柱孔； 工序5：鉆削Φ12H8圓柱孔； 工序6：銑削尺寸10C11左端面； 工序7：銑削尺寸10C11右端面； 工序8：銑削尺寸19上端面； 工序9：銑削尺寸15.7上端面； 工序10：銑削30°±15′斜面； 工序11：銑削Φ10上端面； 工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔； 工序13：倒角。 加工工藝路線的分析與確定： 方案1采用工序集中加工的圓柱，先對(duì)其零件進(jìn)行銑削加工，而后對(duì)零件進(jìn)行鉆削加工，這樣做的好處是節(jié)省零件的加工時(shí)間，還能夠保證零件的加工精度。適合大批量生產(chǎn)。 方案2線對(duì)其零件的大面進(jìn)行銑削加工而后對(duì)零件Φ19H8圓柱孔、Φ12H8圓柱孔進(jìn)行加工，此時(shí)加工者2個(gè)孔的原因是為了下面的加工提供比較好的定位基準(zhǔn)，但其缺點(diǎn)是工序加工較為分散，不適合大批量生產(chǎn)。 通過上面對(duì)2中加工工藝路線的比較與分析，決定選擇方案1。 3.3 加工設(shè)備、夾具、刀具及量具的選擇 在進(jìn)行下面的相關(guān)加工和檢測工具之前，首先要明確生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)。為了更好的加工出各表面、端面及內(nèi)孔，保證尺寸的同時(shí)保證零件的粗糙度。在對(duì)待加工加工之前，需要對(duì)使用的機(jī)床、采用的刀具、量具和夾具進(jìn)行相應(yīng)選擇。 工序1：銑削尺寸33左端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序2：銑削尺寸36右端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序3：銑削尺寸90左右端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序4：銑削尺寸10C11左端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序5：銑削尺寸10C11右端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序6：銑削尺寸19上端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序7：銑削尺寸15.7上端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序8：銑削30°±15′斜面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序9：銑削Φ10上端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序10：鉆削Φ19H8圓柱孔； 選用Z525立式鉆床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序11：鉆削Φ12H8圓柱孔； 選用Z525立式鉆床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔； 選用Z525立式鉆床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序13：倒角。 4 加工余量、切削用量及切削時(shí)間的確定 4.1 加工余量的確定 工序1：銑削尺寸33左端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序2：銑削尺寸36右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序3：銑削尺寸90左右端面； 工步1：粗銑尺寸90左右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：半精銑尺寸90左右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序4：銑削尺寸10C11左端面； 工步1：粗銑尺寸10C11左端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1.5mm。 工步2：半精銑尺寸10C11左端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1mm。 工步3：精銑尺寸10C11左端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序5：銑削尺寸10C11右端面； 工步1：粗銑尺寸10C11右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1.5mm。 工步2：半精銑尺寸10C11右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1mm。 工步3：精銑尺寸10C11右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序6：銑削尺寸19上端面； 工步1：粗銑尺寸19上端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：半精銑尺寸19上端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序7：銑削尺寸15.7上端面； 工步1：粗銑尺寸15.7上端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：半精銑尺寸15.7上端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序8：銑削30°±15′斜面； 工步1：粗銑30°±15′斜面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：半精銑30°±15′斜面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序9：銑削Φ10上端面； 工序10：鉆削Φ19H8圓柱孔； 工步1：鉆削Φ19H8圓柱孔底孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：擴(kuò)削Φ19H8圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為6.9mm。 工步3：鉸削Φ19H8圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.1mm。 工序11：鉆削Φ12H8圓柱孔； 工步1：鉆削Φ12H8圓柱孔底孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：擴(kuò)削Φ12H8圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3.4mm。 工步3：鉸削Φ12H8圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.1mm。 工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔； 工步1：鉆削Φ5H12圓柱孔底孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1.5mm。 工步2：擴(kuò)削Φ5H12圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1.4mm。 工步3：鉸削Φ5H12圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.1mm。 工序13：倒角。 4.2 切削用量及切削時(shí)間的確定 工序1：銑削尺寸33左端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=53，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序2：銑削尺寸36右端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=53，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序3：銑削尺寸90左右端面； 工步1：粗銑尺寸90左右端面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑尺寸90左右端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序4：銑削尺寸10C11左端面； 工步1：粗銑尺寸10C11左端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑尺寸10C11左端面； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：精銑尺寸10C11左端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序5：銑削尺寸10C11右端面； 工步1：粗銑尺寸10C11右端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑尺寸10C11右端面； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：精銑尺寸10C11右端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序6：銑削尺寸19上端面； 工步1：粗銑尺寸19上端面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑尺寸19上端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序7：銑削尺寸15.7上端面； 工步1：粗銑尺寸15.7上端面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=12，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑尺寸15.7上端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=12，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序8：銑削30°±15′斜面； 工步1：粗銑30°±15′斜面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=7，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑30°±15′斜面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=7，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序9：銑削Φ10上端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=10，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序10：鉆削Φ19H8圓柱孔； 工步1：鉆削Φ19H8圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：擴(kuò)削Φ19H8圓柱孔； （1）采用的擴(kuò)孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉸削Φ19H8圓柱孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序11：鉆削Φ12H8圓柱孔； 工步1：鉆削Φ12H8圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：擴(kuò)削Φ12H8圓柱孔； （1）采用的擴(kuò)孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉸削Φ12H8圓柱孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔； 工步1：鉆削Φ5H12圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=26，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：擴(kuò)削Φ5H12圓柱孔； （1）采用的擴(kuò)孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=26，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉸削Φ5H12圓柱孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=26，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序13：倒角。 5 銑削19上端面夾具設(shè)計(jì) 5.1 定位方案的確定 1、換擋撥叉定位方案的確定 在進(jìn)行19上端面銑削加工之前，通過工藝路線，能夠知道尺寸36左右兩端面，尺寸10C11左右兩端面，尺寸90左右兩端面都已經(jīng)完成了加工?，F(xiàn)將其定位方案概述如下： （1）通過36右端面進(jìn)行定位 尺寸36右端面和夾具體上表面接觸，限制3個(gè)自由度。為保證零件加工的穩(wěn)定性，在2處尺寸10C11右端面下方安裝工件支承銷，對(duì)其進(jìn)行輔助支承。 （2）通過90右端面進(jìn)行定位 尺寸90右端面和定位塊右端面接觸，限制2個(gè)自由度。 （3）利用R49圓弧進(jìn)行定位，限制1個(gè)自由度；完成零件完全定位。 2、定位塊定位方案的確定 采用的“一面兩銷”定位方案（定位塊下端面，圓柱銷和菱形銷）。 3、對(duì)刀塊定位方案的確定 采用的“一面兩銷”定位方案（對(duì)刀塊下端面，圓柱銷和菱形銷）。 5.2 定位元件的確定 1、換擋撥叉定位元件的確定 其定位元件有：夾具體、定位塊、工件插銷。 2、定位塊定位元件的確定 其定位元件有：夾具體、圓柱銷、菱形銷。 3、對(duì)刀塊定位元件的確定 其定位元件有：夾具體、圓柱銷、菱形銷。 下圖5-1銑19上端面專用夾具定位裝置有所體現(xiàn)。 圖5-1 銑19上端面專用夾具定位裝置 5.3 夾緊方案的確定 1、換擋撥叉夾緊方案的確定 （1）采用內(nèi)六角螺栓、螺栓套、壓盤固定板、六角螺母、壓盤、方頭螺栓對(duì)工件進(jìn)行夾緊。 （2）利用長壓板、雙頭螺栓、六角螺母對(duì)工件進(jìn)行輔助夾緊。 2、對(duì)刀塊夾緊方案的確定 在對(duì)角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊。 3、對(duì)刀塊夾緊方案的確定 在對(duì)角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊。 5.4 夾緊元件的確定 1、換擋撥叉夾緊元件的確定 其夾緊元件有：內(nèi)六角螺栓、螺栓套、壓盤固定板、六角螺母、壓盤、方頭螺栓、長壓板、雙頭螺栓、六角螺母。 2、對(duì)刀塊夾緊元件的確定 其夾緊元件有：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 3、對(duì)刀塊夾緊元件的確定 其夾緊元件有：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 5.5 夾具體的確定 通過機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)資料的查閱，選擇零件牌號(hào)為HT200灰鑄鐵，制造方式為鑄造的夾具體。具體構(gòu)造見圖5-2： 圖5-2 銑19上端面夾具夾具體 5.6 導(dǎo)向裝置的確定 本次設(shè)計(jì)的夾具是完成銑削加工，因此，其導(dǎo)向裝置為對(duì)刀塊，在19上端面處，安放對(duì)刀塊。具體結(jié)構(gòu)見零件的裝配圖及三維實(shí)體造型。 5.7 銑削力的計(jì)算 刀具：高速鋼端面銑刀；機(jī)床：X6132臥式銑床 由所列公式 得 查切削手冊(cè)得其中：修正系數(shù)，，，，，，，z=24，。代入上式，可得 F=785.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 5.8 夾緊力的計(jì)算 。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1；為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3；為手動(dòng)夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，（見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》） 所以 取螺栓預(yù)緊力。 選M8粗牙螺紋雙頭螺栓，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應(yīng)力，故可M8粗牙螺紋雙頭螺栓夾緊工件。 5.9 定位誤差分析 一批工件分別在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置并不完全一致。由于工件在夾具中定位不準(zhǔn)確引起的加工誤差，稱為定位誤差，用表示。 因?yàn)槿绻f工序基準(zhǔn)跟定位基準(zhǔn)沒有重合，那么它在加工尺寸的方向上，就會(huì)出現(xiàn)最大位置的變動(dòng)，這個(gè)就是基準(zhǔn)不重合誤差，表示的時(shí)候用△B。 本次設(shè)計(jì)的夾具，其定位面和基準(zhǔn)面是重合的，基準(zhǔn)不重合誤差為0。 還有就是本次銑削的面，其Ra=6.3um，而其加工分成粗加工和半精加工。因此，其定位誤差肯定在允許的方位內(nèi)。 結(jié)論 將加工流程編寫出來，設(shè)計(jì)出來專用夾具，這樣一來夾具在加工零件的時(shí)候，這個(gè)設(shè)計(jì)會(huì)更好。寫這篇論文的時(shí)候，困難是不少的，比方說在寫工藝流程的時(shí)候，要加工的這個(gè)面按照順序來寫，那么不管是它的精度也好，還是生產(chǎn)率也好，影響都是很大的。設(shè)計(jì)這個(gè)專用夾具的工序的時(shí)候，怎么進(jìn)行定位，怎么進(jìn)行夾緊，還有夾緊力、切削力的計(jì)算等，這些都要解決。他們都對(duì)于生產(chǎn)的精度，跟生產(chǎn)的效率有很大的影響，要想讓精度滿足要求，并且加工起來又快又方便，把成本降到更低。在我的指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，我將這些難題一個(gè)一個(gè)解決掉了。 本次夾具設(shè)計(jì)不但完成了零件的分析、零件圖和毛坯圖的繪制、加工工藝路線的選擇與確定、切削用量的計(jì)算等，還對(duì)加工19上端面的專用銑床夾具完成了設(shè)計(jì)，其夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容有夾緊方案、夾緊元件、定位方案、定位元件的選擇與計(jì)算等等。 致謝 本次設(shè)計(jì)能夠順利的完成，主要需要感謝我的指導(dǎo)老師，在平常的學(xué)習(xí)和交流中，我的老師就跟我的朋友沒什么兩樣，他經(jīng)常會(huì)跟我聊天，如果我學(xué)習(xí)上有什么欠缺，老師都會(huì)幫助我。當(dāng)然了老師對(duì)課程設(shè)計(jì)是要求比較嚴(yán)格的，并沒有因?yàn)槲液屠蠋熓桥笥?，而?duì)我放低標(biāo)準(zhǔn)，反而要求更嚴(yán)格，從老師的身上我學(xué)到了不少的東西，對(duì)待自己的專業(yè)一定要認(rèn)真，不能有一點(diǎn)放松。這樣我的設(shè)計(jì)才能這么好的完成，謝謝您。 當(dāng)然了，也要感謝同窗好友，同組同學(xué)，祝愿你們?cè)趯W(xué)校學(xué)有所成，學(xué)有所獲，一切順利。 參考文獻(xiàn) [1] 薛源順.機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社2000 [2] 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